氮硫配施对小麦籽粒巯基、二硫键含量与蛋白质品质的影响

为研究氮硫配施对小麦蛋白质品质的影响,以小麦品种烟农19为试验材料,在盆栽条件下,分析了不同氮硫配施对小麦籽粒巯基、二硫键含量与粉质参数的影响。结果表明,随着施氮水平的增加,小麦籽粒的蛋白质含量、巯基含量、二硫键含量、被测粉质参数和面团延展度均逐渐增加。在施氮量为120kg·hm-2时,随施硫水平的提高,小麦籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间、面团稳定时间、籽粒巯基含量均先增加后减少,二硫键含量和面团延展度逐渐增加。与其他处理相比,施氮、硫量分别为240、60kg·hm-2时,小麦的各被测参数值最高。综上所述,适宜的氮、硫供给可以提高小麦籽粒蛋白质、巯基和二硫键含量,改善小麦加工品质。     

小麦不同阶段产品品质性状的变异及其关系

为给小麦籽粒、面粉和面团三个不同阶段产品品质性状的改良提供依据以来源于同一组合的48个小麦稳定品系为试验材料,2014-2015年分别在关中东部川道高肥区、关中西部塬区中肥区条件下,研究了小麦籽粒、面粉和面团的12个品质性状在品系间和环境间的变异及其性状间的关系。结果表明,在品系间,籽粒、面粉和面团分别以蛋白质含量、沉降值和最大抗延伸阻力的变异系数最大;在环境间,籽粒、面粉和面团性状则分别以硬度、沉降值和拉伸面积变异系数最大。性状变异在不同产品阶段和条件下表现为：面团>面粉>籽粒,品系间>环境间,品系和环境对大部分性状有极显著影响。籽粒含水量与面粉和面团的大部分性状呈负相关;籽粒硬度与面粉性状指标呈正相关,与面团性状指标相关不显著;籽粒容重对面粉和面团性状影响较小;籽粒蛋白质含量与面粉和面团的多个指标呈正相关。面粉湿面筋含量和面粉沉降值与面团延展性、抗延伸阻力、稳定时间、形成时间和拉伸面积均呈显著正相关;面粉吸水率与面团延展性呈显著正相关。籽粒对面团品质指标的决定系数为0.108 5~0.517 9,面粉对面团品质指标的决定系数为0.618 4~0.873 0。面粉品质较籽粒品质对面团品质影响更大。     

影响小麦面团强度的贮藏蛋白基因表达研究

小麦品质主要由籽粒贮藏蛋白的含量和类型决定,高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GSs)组合是决定加工品质的主要因素。为了解HMW-GSs组合完全一致、蛋白含量相似的两个品种面团稳定时间相差近一倍的原因(郑麦158:高面团强度;郑麦369:低面团强度),通过转录组测序比较了籽粒发育中期3个时间点(花后14、21和28 d)的贮藏蛋白基因表达差异,分析了差异表达基因编码蛋白对面粉质量的贡献以及面粉的巯基含量差异等。结果表明,在3个时间点,两个品种间的HMW-GSs基因表达均无显著差异;郑麦158较郑麦369共有24个贮藏蛋白编码基因有显著表达差异,其中上调表达基因12个(23次),下调表达基因12个(23次)。12个显著上调表达基因中,包括9个燕麦类似蛋白基因(18次)、2个γ-醇溶蛋白基因(4次)和1个α-醇溶蛋白基因;在12个下调表达基因中,包括11个α-或α/β-醇溶蛋白基因(21次)和1个燕麦类似蛋白基因(2次)。两品种比较,郑麦158面粉的硫元素含量较低,但自由巯基和二硫键含量较高。基于蛋白二硫键预测和面粉蛋白质量评价模型分析结果,差异表达基因编码的燕麦类似蛋白和γ-醇溶蛋白对面团强...     

六倍体小麦中1BL/1RS染色体易位的快速测定

目前,许多国家在冬、春性六倍体小麦育种中都在利用1BL(小麦)/1RS(黑麦)染色体易位系。具有这种易位系的小麦品种能够抗白粉、秆锈、叶锈、条锈等主要小麦病害,并且似乎还可以改进小麦的农艺性状。但是,含有1BL/1RS易位的小麦面粉的面团不耐揉搓,而且粘性增大,这两个性状都对制做面包不利。因此,在小麦品质育种中识别这些性状是很有必要的。易位系面团粘性的增强归咎于水溶性蛋白质和醇溶谷蛋白含量的提高。此外,     

水氮互作对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响

为了给强筋小麦高产优质高效栽培提供理论依据,以高产强筋小麦品种济麦20为材料,研究了施氮量和灌溉量对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响.结果表明,施氮量由120 kg*ha-1(N1)增加至240 kg*ha-1(N2),籽粒蛋白质含量、清蛋白和球蛋白含量增加,(醇溶蛋白+麦谷蛋白含量)/(清蛋白+球蛋白含量)比值(谷醇/清球比值)降低,面团稳定时间缩短.同一施氮量条件下,由不灌水(W0)到灌2水(W1),籽粒蛋白质含量增加,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间缩短;由灌2水(W1)到灌3水(W2)和5水(W3),籽粒蛋白质含量降低,蛋白质组分中清蛋白和球蛋白含量升高,醇溶蛋白和麦谷蛋白含量降低,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间亦缩短.以上结果表明,在本试验条件下,增加施氮量和灌水量导致面团稳定时间缩短,原因是清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例,即谷醇/清球比值降低.     

水氮互作对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响

为了给强筋小麦高产优质高效栽培提供理论依据,选用高产强筋小麦品种济麦20为材料,研究了施氮量和灌溉量对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响.结果表明,施氮量由120 kg/ha(N1)增加至240 kg/ha(N2),籽粒蛋白质含量、清蛋白和球蛋白含量增加(醇溶蛋白+麦谷蛋白含量)/(清蛋白+球蛋白含量)比值(谷醇/清球比值)降低,面团稳定时间降低.同一施氮量条件下,由不灌水(W0)到灌2水(W1),籽粒蛋白质含量增加,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间缩短;由灌2水(W1)到灌3水(W2)和5水(W3),籽粒蛋白质含量降低,蛋白质组分中清蛋白和球蛋白含量升高,醇溶蛋白和麦谷蛋白含量降低,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间亦缩短.试验结果表明, 在本试验条件下,增加施氮量和灌水量导致面团稳定时间缩短,其原因是清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例,即谷醇/清球比值降低.     

叶面喷施糖和氮对春小麦籽粒蛋白质含量及面粉加工品质的影响

为了探究花后养分供应对小麦加工品质的效应,选用不同筋力的春小麦品种克旱19(KH19)和龙麦33(LM33)为试验材料,通过齐穗后叶面喷施5%蔗糖和2%尿素,分析籽粒建成期籽粒中氮含量的变化、成熟期籽粒蛋白质及其各组分含量的变化与面粉加工品质(面筋含量、粉质特性和拉伸特性)的关系。结果表明,与对照(CK)相比,蔗糖处理后小麦籽粒含氮量升高幅度最大;蔗糖和尿素的喷施均增加了小麦籽粒总蛋白质含量(KH19:8.34%,6.67%; LM33:9.36%,6.66%)及蛋白质各组分含量,蔗糖处理后小麦籽粒中蛋白质含量比尿素处理的高1%～3%;蔗糖处理后麦谷蛋白+醇溶蛋白含量在总蛋白中的比例下降1～5%;蔗糖和尿素处理均提高了小麦籽粒的干、湿面筋含量、面粉吸水率和面团形成时间;尿素处理延长了面团断裂时间与面团稳定时间,而蔗糖处理缩短了面团断裂时间与面团稳定时间;尿素处理增加了小麦拉伸能量(拉伸面积),而蔗糖处理降低了拉伸能量,尿素处理较蔗糖处理对面团的拉伸比值影响更大。     

小麦面团粘性定量评价方法的建立

为建立可量化的面团粘性评价方法,提高面团粘性鉴定的准确性和科学性,利用改良的方法对96个河南省区域试验参试小麦进行粘性测定,以面团粘性感官鉴定结果为依据评价改良法量值鉴定结果,并对其与小麦主要品质性状的相关性进行了分析。结果表明,改良方法可以准确定量小麦面团粘性值并对其进行分类。不同粘性等级面团间的‘能量’和‘延伸性’存在极显著差异,‘最大拉伸阻力’在等级间存在显著差异;不同粘性等级的面团在改良拉伸仪上呈现不同的图谱;改良方法鉴定的面团粘性结果与面团感官鉴定结果一致,其中‘能量’和‘延伸性’与面团粘性感官鉴定等级呈极显著正相关,相关系数分别达到0.9600和0.9612;面团粘性与蛋白质含量、容重、湿面筋含量、降落数值和吸水量相关性不显著,与沉淀指数、稳定时间、能量、拉伸阻力、延伸性和最大拉伸阻力呈极显著负相关,与弱化度呈极显著正相关。因此,利用改良方法对小麦面团粘性进行量值鉴定是可行的;面团粘性主要取决于蛋白质质量。     

小麦和黑麦全粉酵种面包的发酵和焙烤对烷基间苯二酚的影响

对小麦、黑麦全粉的不同阶段酵母和面团、面包中的烷基间苯二酚（ＡＲ）含量进行了测定。在发酵和焙烤过程中,ＡＲ的含量明显下降。在小麦和黑麦发面酵母的发酵阶段末,ＡＲ含量分别下降２０％和４６％。小麦和黑麦全粉面团中ＡＲ的含量分别为５１２和２１０ｍｇ／ｇ,焙烤后分别为３０和０ｍｇ／ｇ。在面团中加入不同量人工合成的ＡＲ,经过发酵和焙烤后,其含量也大幅度下降。     

小麦蛋白质含量稳定化技术的开发

稳定蛋白质的必要性小麦蛋白质含量决定着影响面粉特性的谷蛋白含量,它对制粉性及面团的物理特性影响很大.一般蛋白质含量越高,吸水率(将面粉与水揉和成一定硬度面团时所需水量)越高.     

小麦和黑麦全粉酵种面包的发酵和焙烤对烷基间苯二酚的影响

对小麦，黑麦全粉的不同阶段酵母和面团，面包中的烷基间苯二酚（ＡＲ）含量进行了测定。在发酵的焙烤过程中，ＡＲ的含量明业下降，在小麦和黑麦发面酵母的发酵阶段末，ＡＲ含量分别下降２０％和４６％，小麦和黑麦全粉面烤中ＡＲ的含量分别为５１２和２１０ｍｇ／ｇ，焙烤后分别３０和０ｍｇ／ｇ，在面团中加入不同量人工合成的ＡＲ，经过发酵和焙烤后，其含量也大幅度下降。     

新疆杂草黑麦居群遗传多样性研究

为了更深入地了解新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp.Segetale)居群的遗传结构和差异,对采集自新疆的10个新疆杂草黑麦居群共计300个单株的5个形态学性状即穗长、穗宽、穗轴第一节间长、小穗数和小花数进行了考察和统计分析.结果表明,各居群均在穗轴第一节间长性状上表现出最大变异(CV＝12.76％),在小穗数上表现出最小变异(CV＝9.19％).以Shannon-Weaver信息指数计算的遗传多样性指数表明,新疆杂草黑麦居群在形态学上具有丰富的遗传多样性(H′=1.9758).在遗传多样性的分布上,居群间虽存在一定程度的遗传变异(2.96%),但遗传多样性主要集中在居群内部(97.04%),这种居群内遗传变异大于居群间遗传变异的特性是由该类黑麦居群异花、风媒传粉的外繁育系统所决定的.形态聚类分析表明,居群间遗传距离与居群间地理距离没有相关性.本文还探讨了新疆杂草黑麦居群的保护和利用.     

灌水及施氮对高产区小麦产量及品质性状的影响

为给高产小麦的优质高效栽培提供理论依据,以中筋小麦品种平安8号为材料,研究了大田条件下灌水和施氮对小麦籽粒产量、籽粒品质及面粉品质性状的调控效应。结果表明,水氮对小麦产量和品质性状的影响表现为施氮灌水施氮×灌水。施氮对大多数品质性状(醇溶蛋白含量除外)的影响达显著(P0.05)或极显著(P0.01)水平;小麦籽粒产量、蛋白质产量、蛋白质组分含量及多数面团流变学特性指标随着施氮量的增加而提高,而籽粒硬度和容重则呈下降趋势,其中不施氮处理与施氮处理间差异显著,施氮处理间差异不显著(P0.05)。在施氮处理中以施氮180kg·hm-2时氮肥偏生产力最高。灌水对籽粒产量、蛋白质产量、清蛋白含量、球蛋白含量、籽粒硬度和容重的影响亦达显著或极显著水平。籽粒产量、蛋白质产量和吸水率随灌水次数(每次灌水750m3·hm-2)的增加而增加,而籽粒蛋白质含量、硬度、容重及面团形成时间、稳定时间、拉伸阻力和比例均随之降低。施氮与灌水互作显著影响籽粒产量、蛋白质产量和蛋白质含量、籽粒硬度、容重,对其他性状无显著影响。     

豫北小麦籽粒质量性状空间变异特征

为探索区域小麦籽粒质量性状空间变异特征,给小麦收贮和加工企业提供区域小麦籽粒质量信息,筛选可用于优质小麦生态区域划分的参考性状,以2008-2012年豫北地区新乡市、鹤壁市和安阳市9个县(区)27个乡镇定点采集的405份农户大田小麦样品为材料,采用GS+9.0软件分析小麦籽粒质量性状半方差函数,以ArcGis9.3软件地统计分析模块绘制研究区域小麦籽粒质量性状空间分布图。结果表明,豫北小麦籽粒蛋白质含量和面团稳定时间较高,湿面筋含量和沉淀值较低。小麦千粒重、容重空间分布呈现由东北至西南方向递减的趋势;籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值和面团稳定时间呈现由东北至西南方向递增趋势。小麦千粒重、籽粒蛋白质含量、沉淀值和面团稳定时间年际间表现为强或中等程度空间相关性;容重和面粉湿面筋含量空间相关性年际间变化较大。由以上分析可知,豫北地区具有生产强筋小麦的潜在优势。新乡市的小麦籽粒质量优于鹤壁市和安阳市。面团稳定时间、千粒重和沉淀值可以作为优质强筋小麦生态区划的重要参考性状。     

同一基因型小麦籽粒质量性状的空间变异

为探索同一基因型小麦籽粒质量性状空间变异特征,以2008-2012年河南省新乡市、鹤壁市和安阳市定点采集的农户大田小麦品种矮抗58样品(145份)为材料,采用GS+9.0软件对矮抗58籽粒质量性状进行半方差函数分析,用ArcGis 9.3软件的地统计分析模块绘制空间分布图。结果表明,小麦籽粒千粒重、面团稳定时间具有强的空间相关性,且年际间稳定;沉淀值具有强的空间相关性,但年际间有变化;容重具有中等空间相关性;籽粒蛋白质含量和湿面筋含量的空间相关性较弱,且年际间稳定性差。小麦籽粒千粒重、容重在研究区域内分布规律相似,由西北至东南方向呈现递减趋势;面团稳定时间由西北至东南方向呈现递增趋势。因此,千粒重和面团稳定时间可以作为优质小麦生产区划的重要参考性状,容重和沉淀值可作为参考性状。     

播期、密度和氮肥运筹对瑞华麦520产量和品质的影响

为确立抗病小麦品种瑞华麦520高产优质高效栽培管理措施,在大田研究了播期、密度、施氮量及氮肥基追比对瑞华麦520籽粒产量和品质的影响。结果表明,播期和密度对籽粒产量和品质均有明显影响,不同施肥量间差异显著,且播期效应大于密度和施肥效应。播期与密度试验中,10月10日播种、基本苗225万株·hm~(-2)时产量最高,10月10日后随着播期的推迟籽粒产量下降;籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间均随播期的推迟而增加;籽粒蛋白质含量随密度增加而降低,湿面筋含量和面团稳定时间受密度影响不大。氮肥运筹试验中,施氮量180～270kg·hm~(-2)范围内,籽粒产量随施氮量的增加而快速增加,施氮量超过270kg·hm~(-2)后产量增长缓慢;氮肥基追比7∶3时产量最高;籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间随着施氮量的增加而上升。综合分析,在本试验条件下,10月10日播种、基本苗225万·hm~(-2)、施氮量270kg·hm~(-2)、基追比7∶3时瑞华麦520可以获得更高的产量和品质。     

不同保护性耕作模式对冬小麦籽粒品质的影响

为了解保护性耕作对冬小麦籽粒品质的影响,在山东胶东地区旱地设置传统耕作(CT)、还田免耕(NT1)、整秆覆盖免耕(NT2)、深松还田(NTS)4个不同耕作模式,测定和分析了各模式下冬小麦籽粒基本品质性状、淀粉糊化特性、面团吹泡指标、稠度指标和拉伸仪参数.结果表明,与传统耕作相比,保护性耕作能改善小麦籽粒品质.在3个保护耕作模式中,NT1和NT2对冬小麦籽粒蛋白质含量没有影响,但可改善面筋质量、加工品质及面团弹性,NT2还有利于改善小麦面团拉伸特性;NTS则能显著提高小麦籽粒蛋白质含量、沉淀值和湿面筋含量,改善面条蒸煮品质、加工品质、口感及面团拉伸特性,但降低了延伸性.综合各品质性状表现,以NTS最优,NT2和NT1次之.     

小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累及其关键酶活性的研究

为明确小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累的演进规律,以二倍体野生一粒小麦(T. boeoticum)、栽培一粒小麦(T.monococcum)、节节麦(Ae.tauschii)和黑麦(S.cereale),四倍体野生二粒小麦(T.dicoccoides)、栽培二粒小麦(T.dicoccum)和硬粒小麦(T.durum),六倍体普通小麦(T. aestivum)扬麦9号、豫麦34和扬麦158为材料,采用盆栽试验研究了小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累的动态变化及相关酶活性的差异.结果表明,与六倍体普通小麦相比,二倍体和四倍体材料籽粒产量和蛋白质产量低,但蛋白质含量高,其灌浆初期氮代谢能力比较强,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性较高,蛋白质积累速度快;除黑麦外,其他二倍体和四倍体材料蛋白质合成关键酶活性下降早而快,在灌浆中后期低于普通小麦,蛋白质积累的功能期较短.因此,普通小麦灌浆后期较高的氮代谢酶活性和较长的持续期是提高籽粒产量和蛋白质合成的重要生理原因.     

陕西关中小麦品种(系)籽粒品质性状研究

为了给小麦品质评价、品质改良、育种目标制定、优质小麦区划和生产基地建设提供理论依据,对参加关中地区小麦品种区域试验的9年163个品种(系)的籽粒品质性状进行了研究。结果表明,关中地区小麦品种(系)籽粒的千粒重、容重、硬度、蛋白质含量、湿面筋含量均较高,但沉淀值较低,蛋白质的质量较差;面团的稳定时间短,软化度较高,评价值较低;关中地区能达到强筋小麦品种标准的品种(品系)仅占8．59％,中筋品种(系)占55．83％。关中地区的小麦品种选育工作还应在提高产量水平的同时,加强对沉淀值和面团稳定时间的选择,以满足优质小麦生产和食品加工对强筋小麦品种的需求。     

黑麦GIF基因家族全基因组鉴定及其表达分析

生长调节互作因子(GRF-interacting factor, GIF)是植物体内一类转录共激活因子,在植物生长发育过程中起重要作用。为挖掘和利用黑麦GIF家族基因,利用同源比对方法对黑麦GIF基因家族进行了鉴定,并系统分析了黑麦与其他禾本科植物及模式植物拟南芥GIF基因的系统发育关系、蛋白结构域、基因结构和共线性关系。结果显示,在黑麦基因组中共鉴定到3个GIF基因家族成员,分布在4R和5R染色体上;系统进化分析发现,黑麦GIF基因家族成员与小麦和大麦的亲缘关系更近。蛋白结构域和基因结构分析发现,GIF基因家族成员在黑麦及其他禾本科植物中的蛋白结构域和基因结构相对保守,均含有4个外显子。共线性分析发现,黑麦ScGIF1基因与其他禾本科植物GIF基因间均存在共线性关系,其中与小麦间共线基因数最多。Ka/Ks分析发现,黑麦GIF基因家族成员在进化中受到纯化选择。此外,在黑麦穗部鉴定到一个特异性高表达的GIF基因(ScGIF1),其编码的蛋白含有多个磷酸化位点,推测ScGIF1蛋白可能是通过磷酸化来调控黑麦麦穗的发育和粒型的。